Riemen-, Riemenscheiben- und Zahnradübersetzungs-Rechner
Geben Sie Scheibendurchmesser oder Zähnezahlen und die Antriebsdrehzahl ein; für bis zu vier Stufen sehen Sie Abtriebsdrehzahl, Gesamtübersetzung, Drehmoment, Riemengeschwindigkeit und Riemenlänge. Für die Schwingungsanalyse werden Wellen-, Zahneingriffs- und Riemenfrequenzen aufgelistet; im Rückwärtsmodus finden Sie die Zähnepaare, die einer Wunschdrehzahl am nächsten kommen.
Stufen
Die Berechnung läuft in Ihrem Browser; die eingegebenen Werte werden nirgendwohin gesendet.
- Abtriebsdrehzahl
- 483,33 1/min
- Gesamtübersetzung (getrieben / treibend)
- 3
- Drehmomentfaktor (Übersetzung × Wirkungsgrad)
- 2,88
- Antriebsdrehmoment
- 49,4 N·m
- Abtriebsdrehmoment
- 142,26 N·m
- Abtriebsleistung
- 7,2 kW
Stufe für Stufe
| Stufe | Antriebsdrehzahl | Abtriebsdrehzahl | Übersetzung | Riemengeschw. (m/s) | Riemenlänge (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1.450 | 483,3 | 3 | 7,59 | 1.845 |
Frequenzen für die Schwingungsanalyse
Suchen Sie im Spektrum nach diesen Frequenzen und ihren Vielfachen. Seitenbänder im Abstand der Wellendrehzahl beiderseits der Zahneingriffsfrequenz können auf Verschleiß oder Exzentrizität hindeuten.
| Stufe | Antriebswelle (Hz) | Abtriebswelle (Hz) | Riemenumlauf (Hz) |
|---|---|---|---|
| 1 | 24,17 | 8,06 | 4,12 |
Annahmen und Vereinfachungen
- Kein Schlupf: Riemenschlupf und Zahnflankenspiel werden ignoriert. Bei echten Keil- und Flachriemen kann Schlupf die Abtriebsdrehzahl um einige Prozent senken; Zahnriemen schlupfen im Normalbetrieb nicht.
- Die Leistung wird als konstant angenommen; Abtriebsleistung = Antriebsleistung × Produkt der Stufenwirkungsgrade, das Drehmoment wird aus dieser Leistung bei der Abtriebsdrehzahl berechnet.
- Die Riemenlänge wird für einen offenen Riemen nach einer Näherungsformel angegeben (L ≈ 2C + π(D₁ + D₂)/2 + (D₂ − D₁)²/4C); sie wird nicht auf Normlängen gerundet, es gilt die Berechnung des Riemenherstellers.
- Bei Zahnradstufen werden außenverzahnte Räder angenommen, daher kehrt jede Stufe die Drehrichtung um; das gilt nicht für Innenverzahnung und Planetenanordnungen.
i = getrieben / treibend · n₂ = n₁ / i · T = 9550·P/n (N·m; kW, 1/min) · v = π·D₁·n₁/60000 (m/s) · Zahneingriff = Z·n/60 (Hz) · L ≈ 2C + π(D₁+D₂)/2 + (D₂−D₁)²/4C
Das Ergebnis beruht auf idealer Kinematik und einer einfachen Wirkungsgradannahme; die echte Drehzahl hängt von Schlupf, Last und Speisefrequenz ab. Für Riemenauswahl, Kraftübertragung und Zahnradfestigkeit nutzen Sie die Katalogberechnung des Herstellers.
Lassen Sie uns gemeinsam planen, wie Sie diese Frequenzen in Ihren Schwingungsmessungen suchen und Verschleiß im Antriebsstrang vor dem Ausfall erkennen.
Gespräch anfragen01
So verwenden Sie es
A
Wählen Sie die Antriebsart (Scheibe oder Zahnrad) und geben Sie die Antriebsdrehzahl sowie die Größe von treibendem und getriebenem Element jeder Stufe ein (bis zu vier Stufen).
B
Lesen Sie Abtriebsdrehzahl, Gesamtübersetzung, Drehmoment und Riemengeschwindigkeit ab; für die Schwingungsanalyse sehen Sie die Frequenztabelle.
C
Wechseln Sie in den Rückwärtsmodus, um die nötige Übersetzung für eine gewünschte Abtriebsdrehzahl und die nächsten Zähnepaare in einem Zähnezahlbereich zu finden.
02
Übersetzung, Drehzahl und Drehmoment
Bei einem Scheiben- oder Zahnradpaar ist die Übersetzung das getriebene Element geteilt durch das treibende. Ist sie größer als 1, wird der Abtrieb langsamer und das Drehmoment steigt. Bei konstanter Leistung (abgesehen von Verlusten) sind Drehzahl und Drehmoment umgekehrt proportional: Wird die Drehzahl durch drei geteilt, steigt das Drehmoment etwa auf das Dreifache.
Bei mehrstufigen Antrieben werden die Übersetzungen der Stufen multipliziert; die Verluste summieren sich, indem die Wirkungsgrade der Stufen multipliziert werden. Deshalb sinkt die Abtriebsleistung mit wachsender Stufenzahl.
03
Riemengeschwindigkeit und Riemenlänge
Die Riemengeschwindigkeit ergibt sich als v = π · D · n / 60000 (D in mm, n in 1/min). Diese Geschwindigkeit muss unter dem liegen, was der Riementyp zulässt; die Grenze steht im Katalog des Riemenherstellers.
Geben Sie den Achsabstand ein, liefert das Werkzeug die Näherungslänge eines offenen Riemens und die Umlauffrequenz des Riemens. Diese Frequenz kann bei einem Riemenschaden einem Peak im Schwingungsspektrum entsprechen.
04
Frequenzen für die Schwingungsanalyse
Die Zahneingriffsfrequenz ist die Zähnezahl mal Wellendrehzahl (Hz). Im Spektrum gehören diese Frequenz und ihre Vielfachen zu den ersten Stellen, die man bei der Zustandsüberwachung von Getrieben betrachtet; Seitenbänder im Abstand der Wellendrehzahl beiderseits können ein Zeichen für Verschleiß oder Exzentrizität sein.
Dieselben Wellenfrequenzen sind auch Ausgangspunkt für Unwucht und Fluchtungsfehler: Unwucht zeigt sich meist bei der Wellendrehzahl, Fluchtungsfehler oft beim Doppelten der Wellendrehzahl. Das Werkzeug listet Frequenzen auf; die Deutung erfordert Messung und Erfahrung.
Häufige Fragen
- Wie lese ich eine Übersetzung: Was bedeutet 3:1?
- Das getriebene Element ist dreimal so groß wie das treibende (Durchmesser oder Zähnezahl), die Abtriebsdrehzahl ist ein Drittel der Antriebsdrehzahl und das Drehmoment etwa dreimal so groß. Im Werkzeug wird die Übersetzung als getrieben / treibend angegeben.
- Kann ich statt Scheibendurchmessern Zähnezahlen eingeben?
- Ja; für Zahnräder und Zahnriemenscheiben verwenden Sie Zähnezahlen. Für Flach- und Keilriemenscheiben geben Sie Durchmesser ein; Riemengeschwindigkeit und -länge werden nur bei Durchmessereingabe berechnet.
- Warum ist die Abtriebsdrehzahl etwas niedriger als gemessen?
- Das Werkzeug berücksichtigt keinen Schlupf. Bei Keil- und Flachriemen senkt Schlupf unter Last die Drehzahl etwas; außerdem kann die tatsächliche Motordrehzahl je nach Last und Speisefrequenz vom Typenschildwert abweichen.
- Warum liefert der Rückwärtsmodus mehrere Zähnepaare?
- Viele Zähnepaare können dieselbe Übersetzung ergeben (20:100, 21:105 und so weiter). Das Werkzeug sortiert nach prozentualem Fehler; eine kleine Gesamtzähnezahl bedeutet meist einen kompakteren Antrieb. Zähne ohne gemeinsamen Teiler verteilen den Verschleiß gleichmäßiger, doch diese Wahl trifft der Konstrukteur.
- Wie suche ich die Zahneingriffsfrequenz in Schwingungsdaten?
- Suchen Sie die Frequenz aus der Tabelle und ihre Vielfachen im Geschwindigkeitsspektrum. Die Messauflösung muss ausreichen; denken Sie daran, dass sich bei schwankender Drehzahl auch die Frequenz ändert. Ein Amplitudenanstieg oder Seitenbänder können auf Zahnverschleiß hindeuten, sind aber allein keine Diagnose.
Antriebsstrangschäden früh erkennen
Lassen Sie uns gemeinsam planen, wie Sie Zahnrad- und Riemenfrequenzen in Ihren Schwingungsdaten verfolgen und Verschleiß vor dem Ausfall in eine Warnung verwandeln.